ويكيبيديا

راديوم

عنصر كيميائي

الراديوم هو عنصر كيميائي مشع يرمز له بالرمز Ra ورقمه الذري 88.[1][2][3]، لونه أبيض نقي تقريباً وهو من المعادن القلوية الترابية ولكنه يتأكسد بسهولة عند تعرضه للهواء، فيصبح أسود اللون. وينتج عن اضمحلاله الإشعاعي غاز الرادون.اكتشفه الزوجان بيير وماري كوري في عام 1898م.

أكتينيوم → راديوم ← فرانسيوم
Ba
↑
Ra
↓
-
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونتيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بلاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
88Ra
المظهر
فلزي، أبيض فضي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز راديوم، 88، Ra
تصنيف العنصر فلز قلوي ترابي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 2، 7، s
الكتلة الذرية (226) غ·مول−1
توزيع إلكتروني Rn]; 7s2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 5.5 غ·سم−3
نقطة الانصهار 973 ك، 700 °س، 1292 °ف
نقطة الغليان 2010 ك، 1737 °س، 3159 °ف
حرارة الانصهار 8.5 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 113 كيلوجول·مول−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 819 906 1037 1209 1446 1799
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 2 (أكاسيده قاعدية قوية)
الكهرسلبية 0.9 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 509.3 كيلوجول·مول−1
الثاني: 979.0 كيلوجول·مول−1
نصف قطر تساهمي 221±2 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 283 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية مكعب مركزي الجسم
المغناطيسية لا مغناطيسي
مقاومة كهربائية 1 ميكروأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 18.6 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
رقم CAS 7440-14-4
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الراديوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
223Ra نادر 11.43 يوم α 5.99 219Rn
224Ra نادر 3.6319 يوم α 5.789 220Rn
226Ra ~100% 1601 سنة α 4.871 222Rn
228Ra نادر 5.75 سنة β− 0.046 228Ac

قامت ماري كوري وأندريه لويس دوبييرن بفصل الراديوم من خلال التحليل الكهربائي لكلوريد الراديوم في عام 1910م. أُطلق على الراديوم عدة أسماء منذ اكتشافه مثل الراديوم A والراديوم C2 والعديد من العناصر الأخرى التي هي نتائج اضمحلال الراديوم.

تم العثور على الراديوم في الطبيعة في خامات اليورانيوم بكميات ضئيلة، بمقدار سبع غرامات للطن الواحد من اليورانينايت. وهو لا يعتبر ضروريًا للكائنات الحية، ولكن قد ينتج عنه أضرار صحية عندما يتم دمجه في العمليات البيوكيميائية بسبب نشاطه الإشعاعي والتفاعلات الكيميائية.

تواجد الراديوم

عدل

تتمتع جميع نظائر الراديوم بعمر نصفي أقصر بكثير من عمر الأرض، بحيث يمكن لأي راديوم بدائي أن يتحلل منذ فترة طويلة. ومع ذلك، لا يزال الراديوم متواجدًا في البيئة، لأن النظائر 223Ra و 224Ra و 226Ra و 228Ra هي جزء من سلاسل الاضمحلال لنظائر الثوريوم واليورانيوم الطبيعي؛ وبما أن الثوريوم واليورانيوم يمتلكان فترات نصف عمر طويلة، فإن هذه النظائر يتم تجديدها باستمرار بسبب انحطاطها.[4] ومن بين هذه النظائر الأربعة، يمتلك 226Ra أطول فترة زمنية (نصف عمر 1600 سنة)، وهو منتج نتج من تآكل من اليورانيوم الطبيعي. ونظرًا لطول عمره النسبي، يُعدّ 226Ra هو النظير الأكثر شيوعًا للعنصر، ويمثل حوالي جزء واحد لكل تريليون من قشرة الأرض.[5] وهكذا، يتم العثور على الراديوم بكميات ضئيلة في اليورانيوم المستخرج من اليورانينيت ومختلف المعادن الأخرى المستخرجة من اليورانيوم، وحتى بكميات أصغر في معادن الثوريوم. عادةً ما ينتج طن واحد من اليورانينيت حوالي سابع غرام للراديوم.[6] يحتوي الكيلوغرام الواحد من قشرة الأرض على حوالي 900 بيكوغرام من الراديوم، ويحتوي لتر واحد من ماء البحر على حوالي 89 فكتوغرام من الراديوم.[7]

تاريخ الراديوم

عدل
 
ماري وبيير كوري أثناء إجراء الاختبارات على الراديوم

تم اكتشاف الراديوم من قبل ماري سكلودوفسكا كوري وزوجها بيار كوري في 21 ديسمبر 1898م، في عينة يورانينيت.[8] أثناء دراسة المعدن في وقت سابق، قام كوري وزوجها بإزالة اليورانيوم منه ووجدوا أن المواد المتبقية ما زالت مشعة. فصل الزوجان عنصرًا يشبه البزموت من العينة في يوليو 1898، التي تبين أنها بولونيوم، ثم فصلا خليطًا إشعاعيًا يتكون في الغالب من مكونين: مركبات الباريوم، التي أعطت لونًا أخضرًا لامعًا، ومركبات مشعة غير معروفة أعطت خطوط طيفية لم يتم توثيقها من قبل. وجد الزوجان أن المركبات المشعة تشبه إلى حد بعيد مركبات الباريوم، إلا أنها كانت غير قابلة للذوبان أكثر. جعل هذا من الممكن فصل المركبات المشعة واكتشاف عنصر جديد فيها. أعلن الزوجان كوري عن اكتشافهم للأكاديمية الفرنسية للعلوم في 26 ديسمبر 1898م.[9][10] يرجع تاريخ تسمية الراديوم إلى حوالي عام 1899، من الكلمة الفرنسية الراديوم، التي تشكلت في اللاتينية الحديثة من دائرة نصف قطرها: وكان ذلك اعترافًا بقدرة الراديوم على انبعاث الطاقة على شكل أشعة.[11][12][13] في سبتمبر 1910، أعلنت ماري كوري وأندريه لويس ديبيرين أنهما قد عزلا الراديوم كمعدن نقي من خلال التحليل الكهربائي من محلول كلوريد الراديوم النقي (RaCl2) باستخدام مهبط الزئبق، مما نتج عنه ملغمة راديوم - زئبقي.[14] وبعد ذلك تم تسخين هذه الملغمة في جو من الهيدروجين لإزالة الزئبق، تاركًا معدن الراديوم النقي.[15] في وقت لاحق من ذلك العام نفسه، عزل يولرالراديوم عن طريق التحلل الحراري من أزيد، Ra (N3) 2.[4] تم إنتاج معدن الراديوم لأول مرة صناعيًا في بداية القرن العشرين من قبل شركة بيراكو، وهي شركة تابعة لاتحاد التعدين بأعالي كاتانغا (UMHK) في مصنع أولبن في بلجيكا.[16]

تعتمد الوحدة التاريخية المشتركة للنشاط الإشعاعي، كوري، على النشاط الإشعاعي لـ 226Ra.[17]

التطبيقات التاريخية

عدل

الدهانات ذاتية اللمعان

عدل

كان الراديوم يُستخدم في السابق في دهانات ذاتية اللمعان للساعات والألواح النووية ومفاتيح الطائرات والساعات وأجهزة الاتصال. تحتوي الساعة النموذجية ذاتية اللمعان التي تستخدم طلاء الراديوم على حوالي 1 ميكروغرام من الراديوم.[18] في منتصف العشرينات من القرن العشرين، تم رفع دعوى قضائية ضد مؤسسة الراديوم الأمريكية من قبل خمسة من «فتيات الراديوم» اللواتي استخدمن طلاء الراديوم المضيء على لوحات الساعات والساعات. وصدرت تعليمات لرسامين الاتصال الهاتفي بتنظيف فرشهم لتجنب الغرامات، وبالتالي عدم استخدام الراديوم.[19] وتسبب تعرضهم للراديوم في آثار صحية خطيرة شملت القُرَح وفقر الدم وسرطان العظام. وذلك لأن الراديوم يخرج من الجسم كالكالسيوم، ويترسب في العظام، حيث يسبب النشاط الإشعاعي تحلل نخاع العظام ويمكن أن يسبب نخر خلايا العظم.[20]

تقرّر خلال التقاضي أن علماء الشركة وإدارتها قد اتخذوا احتياطات كبيرة لحماية أنفسهم من آثار الإشعاع، ولكن لم يروا ذلك مهمًا لحماية موظفيهم. بالإضافة إلى ذلك، حاولت الشركات على مدى عدة سنوات تغطية الآثار وتجنب المسؤولية عن طريق الإصرار على أن فتيات الراديوم عانين بدلاً من ذلك من مرض الزهري. كان لهذا التجاهل التام لرفاهية الموظف تأثير كبير على صياغة قانون العمل وقانون المرض المهني.[21]

ونتيجةً للدعوى، أصبحت الآثار الضارة للنشاط الإشعاعي معروفةً على نطاق واسع، وصدرت تعليمات للرسامين الذين يستخدمون الراديوم بوجوب اتباع احتياطات السلامة المناسبة وزُوِّدوا بمعدات واقية. لم يعد الفناون على وجه الخصوص يلمسون فرش الطلاء لتشكيلهم (مما يتسبب في ابتلاع بعض أملاح الراديوم). كان الراديوم لا يزال مُستخدمًا في الرسومات في وقت متأخر حتى الستينيات، ولكن لم تكن هناك إصابات أخرى.[22]

تم إيقاف استخدام الطلاء المحتوي على الراديوم منذ الستينيات. وفي العديد من الحالات، تم تنفيذ الأوجه المضيئة باستخدام مواد فلورية غير مشعة متحركة بالضوء. تتوهج تلك الأجهزة في الظلام بعد التعرض للضوء.[20] وعندما يتطلب الأمر لمعان ذاتي طويل الأمد في الظلام، يتم استخدام طلاء البروميثيوم المشع الأكثر أمناً -(نصف العمر 2.6 سنة)[23] أو طلاء ثلاثي التريتيوم (نصف عمر 12 سنة)؛ وكلاهما مازالا مُستخدمان حتى اليوم.[24] كان لذلك ميزةٌ إضافية وهي عدم تحطيم الفوسفور بمرور الوقت، على عكس الراديوم.[25] يصدر التريتيوم إشعاعات بيتا منخفضة الطاقة (حتى أقل طاقة من إشعاع بيتا المنبعث من البروميثيوم)[23] والذي لا يستطيع اختراق الجلد،[26] دلاً من اختراق أشعة غاما للراديوم ويعتبر أكثر أمانًا.[23]

قد تكون الساعات والأدوات التي يرجع تاريخها إلى النصف الأول من القرن العشرين، غالبًا في التطبيقات العسكرية، قد تم طلائها بدهان مضيء إشعاعي. لم تعد تلك المعدات مضيئة؛ ومع ذلك، لا يرجع ذلك إلى الاضمحلال الإشعاعي للراديوم (الذي يبلغ عمر نصفه 1600 عامًا) ولكن إلى تألق وسيط كبريتيد الزنك الفلوري الذي ينبعث عن طريق الإشعاع الصادر عن الراديوم.[27] ويشير ظهور طبقة كثيفة اللون من الطلاء البني أو الأخضر المصفر في الأجهزة من هذه الفترة إلى وجود خطر إشعاعي. تعتبر الجرعة الإشعاعية من الجهاز منخفضة نسبيًا ولا تكون عادةً خطرة. لكن يعتبر الطلاء خطرًا إذا تم إطلاقه واستنشاقه أو ابتلاعه.[28][29]

الاستخدام التجاري

عدل
 
بطاقة بريدية في فندق للإعلان عن حمامات الراديوم في الأربعينات

كان الراديوم يدخل في صناعة منتجات مثل معجون الأسنان وكريمات الشعر، وحتى المواد الغذائية بسبب تأثيراته العلاجية المفترضة.[30] وسرعان ما سقطت هذه المنتجات من الرواج وحظرتها السلطات في العديد من البلدان بعد اكتشاف أنها قد تكون لها آثار صحية ضارة خطيرة.[27] لا تزال توصف المنتجعات التي تتميز بالمياه الغنية بالراديوم على أنها مفيدة، مثل تلك الموجودة في ميساسا، وتوتوري باليابان. في الولايات المتحدة، تم إعطاء إشعاعات أنفية بالراديوم للأطفال أيضًا لمنع مشاكل الأذن الوسطى أو اللوزتين من أواخر أربعينيات القرن العشرين حتى أوائل السبعينيات.[31]

الاستخدام الطبي

عدل
 
مشاهدة الراديوم اليدين تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية

تم استخدام الراديوم (عادةً في صورة كلوريد الراديوم أو بروميد الراديوم) في الطب لإنتاج غاز الرادون والذي كان يستخدم بدوره كعلاج للسرطان. فعلى سبيل المثال، تم استخدام العديد من مصادر الرادون في كندا في 1920 و 1930.[28][32] ومع ذلك لم تعد العديد من المعالجات التي استخدمت في أوائل القرن العشرين تستخدم بسبب الآثار الضارة التي يسببها بروميد الراديوم. تشمل بعض الأمثلة على هذه الآثار فقر الدم والسرطان والطفرات الجينية.[33] يتم استخدام بواعث جاما أكثر أمانًا مثل كوبالت -60 الأقل تكلفةً ومتوفرة بكميات أكبر اليوم عادةً لتحل محل الاستخدام التاريخي للراديوم في هذا التطبيق.[34]

 
طلاء أبيض ذاتي اللمعان يحتوي على الراديوم على ساعة قديمة.

في أوائل القرن العشرين، استخدم البيولوجيون الراديوم للحث على التحولات ودراسة علم الوراثة. وفي وقت مبكر من عام 1904، استخدم دانيال ماكدوجال الراديوم في محاولة لتحديد ما إذا كان يمكن أن يثير طفرات كبيرة مفاجئة ويتسبب في تحولات تطورية كبيرة. استخدم توماس هانت مورغان الراديوم للحث على التغييرات التي أدت إلى ذبابة الفاكهة ذات العين البيضاء. درس عالم الأحياء هيرمان مولر الحائز على جائزة نوبل لفترة وجيزة آثار الراديوم على طفرات ذبابة الفاكهة قبل اللجوء إلى تجارب الأشعة السينية الأكثر تكلفة.[35]

كان هاورد أتوود كيلي، أحد الأطباء المؤسسين لمستشفى جونز هوبكنز، رائدًا رئيسيًا في الاستخدام الطبي للراديوم لعلاج السرطان.[36] كان أول مريض له هو خالته في عام 1904، التي تُوفيت بعد الجراحة بوقت قصير.[37] ومن المعروف أن كيلي استخدم كميات زائدة من الراديوم لعلاج أنواع مختلفة من السرطان والأورام. ونتيجةً لذلك، تُوفي بعض مرضاه من التعرض للراديوم.[38] كان أسلوبه لتطبيق الراديوم هو إدخال كبسولة الراديوم بالقرب من المنطقة المصابة، ثم خياطة «نقاط» الراديوم مباشرة إلى الورم.[38] كانت هذه هي الطريقة نفسها المستخدمة في علاج هنريتا لاكس، المضيف لخلايا هيلا الأصلية، لعلاج سرطان عنق الرحم.[39] في الوقت الحالي، يتم استخدام نظائر مشعة أكثر أمانًا وأكثر توفرًا بدلاً من ذلك.[20]

إنتاج الراديوم

عدل

لم يكن لليورانيوم استخدام واسع النطاق في أواخر القرن التاسع عشر، وبالتالي لم يكن هناك مناجم كبيرة لليورانيوم. في البداية كان المصدر الكبير الوحيد لخام اليورانيوم هو مناجم الفضة (من الذهب) في يواخيمستال الإمبراطورية النمساوية المجرية (المعروفة الآن بياخيموف، بجمهورية التشيك).[8] كان خام اليورانيوم فقط منتج ثانوي لأنشطة التعدين.[40]

استخدمت كوري في الاستخراج الأول للراديوم المخلفات بعد استخراج اليورانيوم من بيتشبلند. تم استخلاص اليورانيوم عن طريق إذابته في حمض الكبريتيك مخلفاً كبريتات الراديوم، والتي تشبه كبريتات الباريوم ولكنها أقل قابلية للذوبان في البقايا. وتحتوي البقايا أيضًا على كميات كبيرة من كبريتات الباريوم التي تعمل كحامل لكبريتات الراديوم. وشملت الخطوات الأولى لعملية استخراج الراديوم الغليان مع هيدروكسيد الصوديوم متبوعًا بمعالجة حمض الهيدروكلوريك لإزالة أكبر قدر ممكن من المركبات الأخرى. ثم تمت معالجة المتبقي بكربونات الصوديوم لتحويل كبريتات الباريوم إلى كربونات الباريوم التي تحمل الراديوم، مما يجعلها قابل للذوبان في حمض الهيدروكلوريك. بعد الذوبان يتم إعادة الباريوم والراديوم كالكبريتات وتكرر ذلك مرة واحدة أو عدة مرات، ولمزيد من تنقية الكبريتات المختلطة، تمت إزالة بعض الشوائب التي تشكل كبريتيدات غير قابلة للذوبان عن طريق معالجة محلول الكلوريد مع كبريتيد الهيدروجين متبوعًا بالتصفية. عندما كانت الكبريتات المختلطة نقية بدرجة كافية، تم تحويلها مرة أخرى إلى كلوريد مختلط وتم فصل الراديوم عن طريق البلورة التجزيئية أثناء مراقبة التقدم باستخدام مطياف بصري (يعطي الراديوم خطوطًا حمراء مميزة على النقيض من خطوط الباريوم الخضراء)، والمجهر الكهربائي.[41]

بعد عزل الراديوم على يد ماري وبيير كوري من خامات اليورانيوم من يواخيمهستال بدأ العديد من العلماء عزل الراديوم بكميات صغيرة. في وقت لاحق اشترت الشركات الصغيرة مخلفات المناجم من مناجم يواخيمهستال وبدأت في عزل الراديوم. في عام 1904 قامت الحكومة النمساوية بتأميم الألغام وتوقفت عن تصدير الخام الخام. لبعض الوقت كان توافر الراديوم منخفضًا.[40]

أدى تشكيل احتكار النمسا إلى خلق حافز قوي لدى البلدان الأخرى للوصول إلى الراديوم إعن طريق البحث العالمي عن خامات اليورانيوم. تولت الولايات المتحدة منصب المنتج الرئيسي في أوائل العقد الأول من القرن السابق. احتوت رمال كارنوتيت في كولورادو على بعض العناصر، بينما تواجدت خامات أغنى في جمهورية الكونغو الديمقراطية ومنطقة بحيرة الدب العظيم وبحيرة الرقيق العظمى جريت سليف في شمال غرب كندا.[8][42] لا يتم استخراج أي من رواسب الراديوم ولكن محتوى اليورانيوم يجعل التنقيب مُربحًا.

لا تزال عملية كوريس تستخدم لاستخراج الراديوم الصناعي في عام 1940، ولكن تم استخدام بروميدات مختلطة للتجزئة.[43] إذا لم يكن محتوى الباريوم من خام اليورانيوم عاليًا بما فيه الكفاية، فمن السهل إضافة بعضه لحمل الراديوم. تم تطبيق هذه العمليات على خامات اليورانيوم عالية الجودة ولكنها قد لا تعمل بشكل جيد مع خامات منخفضة الدرجة.

كان لا يزال يتم استخلاص كميات صغيرة من الراديوم من خام اليورانيوم بهذه الطريقة من التبادل الأيوني في أواخر التسعينيات،[5] ولكن اليوم يتم استخلاصها فقط من الوقود النووي المستهلك.[44] في عام 1954، بلغ إجمالي الإمدادات العالمية من الراديوم المنقى حوالي 5 أرطال (2.3 كجم)[18] ولا يزال في هذا النطاق اليوم، في حين أن الإنتاج السنوي لمركبات الراديوم النقية يبلغ حوالي 100 غرام فقط في المجموع.[5] تشمل الدول الرئيسية المنتجة للراديوم بلجيكا وكندا وجمهورية التشيك وسلوفاكيا والمملكة المتحدة وروسيا.[5] كانت كميات الراديوم المنتجة دائمًا صغيرة نسبيًا؛ فعلى سبيل المثال، في عام 1918، تم إنتاج 13.6 جم من الراديوم في الولايات المتحدة.[45] يتم عزل المعدن عن طريق تقليل أكسيد الراديوم مع معدن الألومنيوم في فراغ عند 1200 درجة مئوية.[34][46][47]

المخاطر

عدل

يعتبر الراديوم ونظائره عنصر مُشع للغاية، كما يتمتع غاز الرادون بخواص مشعة أيضًا. عند تناولها، يترك 80٪ من الراديوم المبتلع الجسم عبر البراز، في حين يذهب الباقي إلى مجرى الدم (20٪)، ويتراكم معظمه في العظام. يمكن أن يسبب التعرض للراديوم، سواءًا كان داخلي أو خارجي، السرطان والاضطرابات الأخرى، لأن الراديوم والراديون يصدران أشعة ألفا وغاما اللذان يقتلان الخلايا وتحورها.[20] في وقت مشروع مانهاتن في عام 1944، تم تحديد «الجرعة المسموح بها» للعمال عند 0.1 ميكروغرام من الراديوم المبتلع.[20][48][49]

بعض الآثار البيولوجية للراديوم كانت ظاهرة منذ البداية. تم الإبلاغ عن أول حالة لما يسمى «التهاب الجلد الخاص بالراديوم» في عام 1900، بعد عامين فقط من اكتشاف العنصر. وحمل الفيزيائي الفرنسي أنطوان بيكريل أمبولة صغيرة من الراديوم في جيبه الصدري لمدة 6 ساعات، وأفاد أن جلده أصبح متقرحا. كان بيير وماري كوري مفتونين بالإشعاع لدرجة أنهم ضحوا بصحتهم لتعلم المزيد عنها. أرفق بيير كوري أنبوبًا مملوءًا بالراديوم بذراعه لمدة عشر ساعات، مما أدى إلى ظهور قرحة جلدية، مما يشير إلى استخدام الراديوم لمهاجمة الأنسجة السرطانية حيث أنها هاجمت الأنسجة السليمة.[50] ويلقى باللوم على الراديوم في وفاة ماري كوري بسبب فقر الدم اللاتنسجي.[20]

يعتبر نظير الراديوم 226Ra اليوم هو الأكثر سميةً من حيث كمية الإشعاع، ويجب التعامل معها في صناديق القفازات الضيقة مع دوران تيار هواء هام يعالج بعد ذلك لتجنب هروب النظير 222Rn إلى البيئة. يجب فتح الأمبولات القديمة التي تحتوي على محاليل الراديوم بحذر لأن التحلل الراديوي للماء يمكن أن يؤدي إلى زيادة الضغط في غاز الهيدروجين والأكسجين.[34]

مراجع

عدل
  1. ^ Hamilton، Vivien (2016). "The Secrets of Life: Historian Luis Campos resurrects radium's role in early genetics research". Distillations. ج. 2 ع. 2: 44–45. مؤرشف من الأصل في 2018-01-19. اطلع عليه بتاريخ 2017-02-17.
  2. ^ "Crystal Structures of the Chemical Elements at 1 bar". uni-bielefeld.de. نسخة محفوظة 25 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ "FDA OKs pinpoint prostate cancer radiation drug Xofigo from Bayer, Algeta". مؤرشف من الأصل في 2013-05-15.
  4. ^ ا ب Kirby et al., p. 3
  5. ^ ا ب ج د Greenwood and Earnshaw, pp. 109–110
  6. ^ "Radium", Los Alamos National Laboratory. Retrieved 5 August 2009. نسخة محفوظة 01 يوليو 2018 على موقع واي باك مشين.
  7. ^ Section 14, Geophysics, Astronomy, and Acoustics; Abundance of Elements in the Earth's Crust and in the Sea, in Lide, David R. (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005).
  8. ^ ا ب ج Hammond, C. R. "Radium" in Haynes، William M.، المحرر (2011). دليل سي آر سي المرجعي للكيمياء والفيزياء (ط. 92nd). Boca Raton, FL: سي آر سي بريس. ISBN:1-4398-5511-0.
  9. ^ Curie, Pierre؛ Curie, Marie؛ Bémont, Gustave (1898). "Sur une nouvelle substance fortement radio-active, contenue dans la pechblende (On a new, strongly radioactive substance contained in pitchblende)". Comptes Rendus. ج. 127: 1215–1217. مؤرشف من الأصل في 2015-07-06. اطلع عليه بتاريخ 2009-08-01. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |last-author-amp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  10. ^ Weeks، Mary Elvira (1933). "The discovery of the elements. XIX. The radioactive elements". Journal of Chemical Education. ج. 10 ع. 2: 79. Bibcode:1933JChEd..10...79W. DOI:10.1021/ed010p79.
  11. ^ Ball, David W. (1985). "Elemental etymology: What's in a name?" (PDF). Journal of Chemical Education. ج. 62 ع. 9: 787–788. Bibcode:1985JChEd..62..787B. DOI:10.1021/ed062p787. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 أكتوبر 2014. اطلع عليه بتاريخ أكتوبر 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
  12. ^ Carvalho، Fernando P. (2011)، "Marie Curie and the Discovery of Radium"، The New Uranium Mining Boom، ص. 3–13، DOI:10.1007/978-3-642-22122-4_1، ISBN:978-3-642-22121-7
  13. ^ Weeks، Mary Elvira (1933). "The discovery of the elements. XIX. The radioactive elements". Journal of Chemical Education. ج. 10 ع. 2: 79. Bibcode:1933JChEd..10...79W. DOI:10.1021/ed010p79.
  14. ^ Frank Moore Colby؛ Allen Leon Churchill (1911). New International Yearbook: A Compendium of the World's Progress. Dodd, Mead and Co. ص. 152–. مؤرشف من الأصل في 2020-01-09.
  15. ^ Curie, Marie; Debierne, André (1910). "Sur le radium métallique" (On metallic radium)". Comptes Rendus (بالفرنسية). 151: 523–525. Archived from the original on 2018-10-16. Retrieved 2009-08-01. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |last-author-amp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (help)
  16. ^ Ronneau, C.؛ Bitchaeva, O. (1997). Biotechnology for waste management and site restoration: Technological, educational, business, political aspects. Scientific Affairs Division, North Atlantic Treaty Organization. ص. 206. ISBN:978-0-7923-4769-9. مؤرشف من الأصل في 2020-01-09.
  17. ^ Frame, Paul W. "How the Curie Came to Be". مؤرشف من الأصل في 2016-11-17. اطلع عليه بتاريخ 2008-04-30.
  18. ^ ا ب Terrill Jr، J. G.؛ Ingraham Sc، 2nd؛ Moeller، D. W. (1954). "Radium in the healing arts and in industry: Radiation exposure in the United States". Public Health Reports. ج. 69 ع. 3: 255–62. DOI:10.2307/4588736. PMC:2024184. PMID:13134440.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link)
  19. ^ Frame, Paul. Radioluminescent Paint, Oak Ridge Associated Universities. Retrieved September 17, 2007. نسخة محفوظة 01 يوليو 2018 على موقع واي باك مشين.
  20. ^ ا ب ج د ه و Radium: Radiation Protection – US EPA نسخة محفوظة 01 سبتمبر 2015 على موقع واي باك مشين.
  21. ^ "Environmental history timeline – Radium Girls". مؤرشف من الأصل في 2015-02-23. اطلع عليه بتاريخ 2014-12-29.
  22. ^ Rowland, R. E. (1995) Radium in humans: a review of U.S. studies. Argonne National Laboratory. p. 22 نسخة محفوظة 20 نوفمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  23. ^ ا ب ج G. Audi؛ A. H. Wapstra؛ C. Thibault؛ J. Blachot؛ O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 27 أكتوبر 2016. اطلع عليه بتاريخ أغسطس 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة) والوسيط غير المعروف |last-author-amp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  24. ^ Nuclide safety data sheet: Hydrogen-3. ehso.emory.edu [وصلة مكسورة] نسخة محفوظة 20 مايو 2013 على موقع واي باك مشين.
  25. ^ Zerriffi, Hisham (يناير 1996). "Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy's decision to produce tritium". معهد الطاقة والبحوث البيئية. مؤرشف من الأصل في 2012-02-14. اطلع عليه بتاريخ 2010-09-15.
  26. ^ Tykva، Richard؛ Berg، Dieter (2004). Man-made and natural radioactivity in environmental pollution and radiochronology. Springer. ص. 78. ISBN:1-4020-1860-6. مؤرشف من الأصل في 2022-05-13.
  27. ^ ا ب Emsley, John (2003). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. ص. 351–. ISBN:978-0-19-850340-8. مؤرشف من الأصل في 2019-12-26.
  28. ^ ا ب radium. Encyclopædia Britannica نسخة محفوظة 14 أكتوبر 2013 على موقع واي باك مشين.
  29. ^ Luminous Radium Paint. vintagewatchstraps.com نسخة محفوظة 07 أبريل 2015 على موقع واي باك مشين.
  30. ^ "French Web site featuring products (medicines, mineral water, even underwear) containing radium". مؤرشف من الأصل في 2017-11-20. اطلع عليه بتاريخ 2009-08-01.
  31. ^ Cherbonnier، Alice (1 أكتوبر 1997). "Nasal Radium Irradiation of Children Has Health Fallout". Baltimore Chronicle. مؤرشف من الأصل في 2017-12-21. اطلع عليه بتاريخ 2009-08-01.
  32. ^ Hayter، Charles (2005). "The Politics of Radon Therapy in the 1930s". An Element of Hope: Radium and the Response to Cancer in Canada, 1900–1940. McGill-Queen's Press. ISBN:978-0-7735-2869-7. مؤرشف من الأصل في 2020-03-12. {{استشهاد بكتاب}}: |archive-date= / |archive-url= timestamp mismatch (مساعدة)
  33. ^ Harvie، David I. (1999). "The radium century". Endeavour. ج. 23 ع. 3: 100–5. DOI:10.1016/S0160-9327(99)01201-6. PMID:10589294.
  34. ^ ا ب ج Ullmann, pp. 97–98
  35. ^ Hamilton، Vivien (2016). "The Secrets of Life: Historian Luis Campos resurrects radium's role in early genetics research". Distillations. ج. 2 ع. 2: 44–45. مؤرشف من الأصل في 2019-06-01. اطلع عليه بتاريخ 2018-03-22.
  36. ^ "The Four Founding Physicians". مؤرشف من الأصل في 2018-06-14. اطلع عليه بتاريخ 2013-04-10.
  37. ^ Dastur، Adi E.؛ Tank، P. D. (2011). "Howard Atwood Kelly: much beyond the stitch". The Journal of Obstetrics and Gynecology of India. ج. 60 ع. 5: 392–394. DOI:10.1007/s13224-010-0064-6. PMC:3394615.
  38. ^ ا ب Aronowitz، Jesse N.؛ Robison، Roger F. (2010). "Howard Kelly establishes gynecologic brachytherapy in the United States". Brachytherapy. ج. 9 ع. 2: 178–184. DOI:10.1016/j.brachy.2009.10.001. PMID:20022564.
  39. ^ Rebecca Skloot (2 فبراير 2010). The Immortal Life of Henrietta Lacks. Random House Digital, Inc. ISBN:978-0-307-58938-5. مؤرشف من الأصل في 2016-12-01. اطلع عليه بتاريخ 2013-04-08.
  40. ^ ا ب Ceranski، Beate (2008). "Tauschwirtschaft, Reputationsökonomie, Bürokratie". NTM Zeitschrift für Geschichte der Wissenschaften, Technik und Medizin. ج. 16 ع. 4: 413–443. DOI:10.1007/s00048-008-0308-z.
  41. ^ "Lateral Science". lateralscience.blogspot.se. November 2012 نسخة محفوظة 04 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  42. ^ Just, Evan؛ Swain, Philip W.؛ Kerr, William A. (1952). "Peacetíme Impact of Atomíc Energy". Financial Analysts Journal. ج. 8 ع. 1: 85–93. DOI:10.2469/faj.v8.n1.85. JSTOR:40796935. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |last-author-amp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  43. ^ Kuebel، A. (1940). "Extraction of radium from Canadian pitchblende". Journal of Chemical Education. ج. 17 ع. 9: 417. Bibcode:1940JChEd..17..417K. DOI:10.1021/ed017p417.
  44. ^ Emsley، John (2011). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. ص. 437. ISBN:9780199605637. مؤرشف من الأصل في 2022-08-10.
  45. ^ Viol، C. H. (1919). "Radium Production". Science. ج. 49 ع. 1262: 227–8. Bibcode:1919Sci....49..227V. DOI:10.1126/science.49.1262.227. PMID:17809659.
  46. ^ Committee On Radiation Source Use And Replacement، National Research Council (U.S.)؛ Nuclear And Radiation Studies Board، National Research Council (U.S.) (يناير 2008). Radiation source use and replacement: Abbreviated version. ص. 24. ISBN:978-0-309-11014-3. مؤرشف من الأصل في 2016-05-10.
  47. ^ Bentel، Gunilla Carleson (1996). Radiation therapy planning. ص. 8. ISBN:978-0-07-005115-7. مؤرشف من الأصل في 2020-01-09.
  48. ^ Weisgall, Jonathan M. (1994). Operation crossroads: the atomic tests at Bikini Atoll. Naval Institute Press. ص. 238. ISBN:978-1-55750-919-2. مؤرشف من الأصل في 2016-12-01. اطلع عليه بتاريخ 2011-08-20.
  49. ^ Fry، Shirley A. (1998). "Supplement: Madame Curie's Discovery of Radium (1898): A Commemoration by Women in Radiation Sciences". Radiation Research. ج. 150 ع. 5: S21–S29. DOI:10.2307/3579805. JSTOR:3579805. PMID:9806606.
  50. ^ Redniss، Lauren (2011). Radioactive: Marie & Pierre Curie: A Tale Of Love And Fallout. New York, NY: HarperCollins. ص. 70. ISBN:978-0-06-135132-7.

مصادر

عدل

لمزيد من القراءة

عدل

روابط خارجية

عدل
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=راديوم&oldid=66690930»